شبيه‌سازي عددي ميدان جريان بين پره هاي كمپرسور توربين گاز با زبري مختلف و كانال خنك كاري بر توزيع دماي پره‌ها

زبري سطح خارجي و همچنين سطح كانال‌هاي خنك كاري پره‌هاي توربين تحت تأثير عوامل مختلفي است. شيوه‌ي ساخت، ماشين‌كاري و پرداخت سطوح، شرايط عملكرد، كيفيت احتراق، نوع سوخت و شرايط هواي ورودي به موتور ازجمله اين عامل‌اند. باگذشت زمان و تحت تأثير اين عوامل، سايش و خوردگي ايجادشده در اين نواحي باعث افزايش زبري سطح مي‌گردد .در اين پژوهش به شبيه‌سازي عددي ميدان جريان بين پره‌هاي كمپرسور توربين گاز با زبري مختلف و كانال خنك كاري بر توزيع دماي پره‌ها پرداخته‌شده است. به دليل پيچيدگي و داشتن حالت گذرا در ميدان جريان استفاده‌شده است. از روش حجم محدود با گسسته سازي مرتبه 10-5در مكان و زمان براي شبيه‌سازي ميدان جريان بهره گرديده است. به‌منظور كو پل كردن معادلات سرعت و فشار، الگوريتم تكرار نمونه به كار گرفته‌شده است. نتايج نشان داد كه بيشترين مقاومت حرارتي در ناحيه انتقال حرارت جابجايي بين سيال خنك‌كن و ديواره وجود دارد، لذا افزايش زبري سطح حتي در حالتي كه سطح نيمه زبر باشد نيز در كاهش دماي پره بسيار مؤثر است و همچنين در ناحيه مكش پره، يك حباب جدايش تشكيل مي‌شود كه در نتايج تجربي هم نمايان شده است. اين حباب جدايش با افزايش عدد رينولدز باريك شده و رفته‌رفته لايه‌مرزي به حالت كاملاً مغشوش تبديل مي‌شود. علاوه بر آن در يك زبري بحراني، ما شاهد لايه‌مرزي كاملاً مغشوش خواهيم بود. همچنين نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش زبري عملكرد كمپرسور به‌شدت كاهش مي‌يابد.